编结旋绕保护套筒制造技术

本发明专利技术公开了一种编结旋绕保护套筒。该套筒由纤维件编织形成沿所述套筒的长度方向交替排列的凸起和凹陷。所述凸起和凹陷，可以由较硬和较软的纤维件交替编织的节段形成；也可以通过沿编结套筒的长度方向间隔交织硬化的环箍而形成，其中，套筒的额定直径小于环箍直径；或者通过变化编结参数，如沿套筒随长度而变化的环圈密度和环圈长度而形成。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于保护细长基质的套筒，特别是一种具有改进的柔性和径向硬度的套筒。
技术介绍
旋绕套筒广泛用于工业领域，特别是在电子、空间和汽车领域，用于保护细长物件，例如导线束和诸如水管线和燃料管线等的导液管，不受恶劣环境影响。导线束，燃料管线和水管线，当用于航空器、汽车或轨道卫星的引擎部件中时，可能遭受剧冷和酷热，高频/电磁干扰(RFI/EMI)、剧烈振动、磨损和物理挤压损害。旋绕套筒常用于套装并防止这种细长基质免受热、冷、磨损、振动和挤压损害、此外还提供消音或保护电导体免受RFI/EMI，由于这类套筒上形成有一系列交替的凹凸，所以具有良好的径向硬度和弯曲柔性。当弯曲时，径向硬度防止套筒扭结和垮塌，而柔性则几乎使其可遵循任何曲线形状，这样便容易跟随细长基质的路径而无需增补任何特殊的反而会使细长基质难于安装的弯曲硬度。旋绕套筒通常比非旋绕套筒生产成本高，这是因为需要特殊步骤生产旋绕。例如由挤压塑料管形成的套筒需要一个具有两半对接而成的环形模的额外机器，用来与管子啮合并当管子在熔融状态从模具中拉出时沿管子形成环形。
技术实现思路
本专利技术提供一种用来保护细长基质的长形旋绕套筒。在其中一个实施例中，该套筒包括沿一根轴的轴向同轴间隔定位的一组管形第一节段。每个所述第一节段由编结成多个第一单元(courses)的多根柔软而有弹性的第一纤维件构成。每个节段具有两个相对设置的向外突出的端部。该套筒还包括一组管形第二节段，该第二节段由多根比第一纤维件柔软的第二纤维件构成。该第二纤维件被编结成多个第二单元，每个第二节段沿与第一节段相同的轴同轴定位，并且通过将第二节段的端部与第一节段的突出端相互交织而以交替排列的形式与第一节段首尾相接。该第一节段形成多个凹陷，而第二节段则形成多个从套筒径向向外突出的凸起。本专利技术旋绕套筒的另一个实施例包括一个具有额定直径的管形体，该管形体由编结成多个沿一根轴的长度方向延伸并基本与其同轴的环绕单元的多根柔软而弹性的纤维件形成。最好由单芯纤维形成的多个弹性环箍，与所述轴同轴并沿管形体长度方向间隔定位。该环箍，每个都比管形体的额定直径要大并以内置的方式与纤维件相交织，由此将环箍固定于管形体上。所述管形体的直径基本与沿该管形体间隔设置的环箍的直径相同，其中因为形成环箍的单芯纤维比形成管形体的纤维件要硬，因而该环箍与纤维件相交织。该环箍使管形体沿所述轴向外突出形成相互间隔开的凸起，而在每个环箍之间由管形体形成凹陷。本专利技术的旋绕套筒的再一个实施例包括一个具有在长度方向延伸的第一和第二区域的管形体，所述区域沿一根轴同轴间隔定位。该第一和第二区域以交替排列的方式相邻设置并且由编结成多个单元的多根纤维件构成。每个单元包括多个围绕该轴在圆周方向延伸的环圈。为了形成旋绕套筒的凸起和凹陷，第一区域的硬度不同于第二区域的硬度。所述区域的硬度可以通过变换编结材料而改变，或通过变换编结参数，如形成所述单元的环圈的密度或长度而改变。本专利技术的目的是提供一种长形保护套筒。本专利技术的另一个目的是提供一种编结而成的保护套筒。本专利技术的另一个目的是提供一种旋绕编结套筒。本专利技术的另一个目的是提供一种旋绕套筒，其中旋绕由具有不同硬度的相互编结的纤维件构成。本专利技术的另一个目的是提供一种旋绕套筒，其中旋绕通过变换沿套筒随长度而变化的编结参数而形成。本专利技术的另一个目的是提供一种旋绕套筒，其中旋绕由多个相互交织的环圈形成。本专利技术的这些和其它目的和优点通过以下附图和实施例的描述将更清楚。附图说明图1是按照本专利技术的编结旋绕套筒的一个实施例的侧视图。图1A是图1的一部分的局部放大图。图1B是图1的另一部分的局部放大图。图2是图1所示编结旋绕套筒的侧视图。图2A是图2所示套筒一部分的局部放大图。图2B是图2所示套筒另一部分的局部放大图。图3是按照本专利技术的编结旋绕套筒的另一实施例的部分透视图。图4是按照本专利技术的编结旋绕套筒的再一实施例的部分透视图。具体实施例方式图1所示为按照本专利技术的编结旋绕套筒10的一个实施例。套筒10由多个沿轴13同轴间隔定位的管形第一节段12构成。参见局部放大图1A，第一节段12由多条纤维件14编结，形成围绕套筒10环圈18的单元16。该套筒10还具有多个第二节段20，它们以与节段12交替排列的方式沿轴13同轴定位，参见局部放大图1B，第二节段20由多根纤维件22编结，形成围绕套筒10在其圆周方向延伸的环圈26的单元24。所述第一和第二节段首尾相接以交替排列的方式相互编结在一起形成套筒10。构成第一节段12的纤维件14具有柔性和弹性，且比构成第二节段20的纤维件22硬度要大。纤维件14最好是由聚合物材料，如聚酯、尼龙、聚丙烯、聚乙烯及类似物制成的硬质单芯纤维。具有较大的弹性模量的柔性和弹性材料构成的金属丝，如钢、钛、镍钛金属互化物(nitinol)、埃尔吉洛伊耐蚀游丝合金(elgiloy)以及DREF丝也可适用。选用硬质单芯纤维是因为它们的拉伸性能较差，可形成支撑其自身为管形的编结套筒。纤维件22最好为柔性的多芯纤维，非织物化(texturized)的聚合物纤维，如聚酯、尼龙和聚四氟乙烯等。选择多芯纤维是因为它们固有的柔性，当第一和第二节段相互编结而形成如下所述的套筒时不会约束纤维件14。尽管多芯纤维最可取，但具有较低硬度的单芯纤维也可选用。我们发现，当硬质纤维件14被编结而形成基本呈管形的节段12时，该节段的端部28，如果不受约束，则会如图1所示径向向外扩张。外扩的发生不需要热固、冷成形或任何其他的辅助工序，而可以由该节段对称的截面和在形成环圈18的单元16时所引起的硬质纤维件14中的残余应力共同作用而致。当不加约束时，靠近端部28的单元形成一种减轻纤维件中内部应力并减小它们内部弹性能量的形状。由多根柔性纤维件22形成的第二节段20，没有足够的硬度约束端部28，这样便可在相互编结时，用来连接第一节段12。当节段12与节段20首尾相接相互编结时，节段12的扩张端28使套筒10形成一个基本覆盖套筒长度的回旋形，其中节段12形成凹陷30，而节段20则形成从套筒径向向外突出的凸起32。这样，套筒便具有了回旋形的很多优点，即，当套筒弯折或褶曲时，具有良好的弯曲柔性和径向硬度而防止套筒扭结或垮塌。由光滑的单芯或多芯纤维构成的纤维件22形成的节段20使套筒具有所述凹陷和凸起，这是因为这种光滑、柔软的纤维件相互间很容易滑过，并对节段12的端部28没有约束。而粗的或织物化纤维件在很大程度上会约束端部28，由此缩少凹陷和凸起之间的尺寸变化。套筒20也有轴向柔性，它会被集中在第二节段20中。如图2所示，当套筒10受到如箭头34所示的沿轴13的张力时，由柔性纤维件22构成的环圈26会如图2B所示被拉伸，使套筒10轴向伸展。当使用非织物纤维件22，在很小的摩擦力下，它们可容易地相互滑过，所以轴向柔性比较大。由于构成第一节段12的纤维件14较硬，因而它们在张力作用下不会拉伸并如图2A所示基本不会扭曲。虽然节段12和20实际上分别可以由任意数量的单元16和单元24构成，但实用的一种套筒最好由具有3个单元的环圈18组成的节段12和具有2个单元的环圈26组成的节段20形成。这种构型使套筒10具有所述的凸起32和凹陷30，从而具有足够的径向硬度和弯曲柔性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于保护细长基质的长形旋绕套筒，其特征在于所述套筒包括：　　　　一组管形第一节段，沿一根轴的轴向同轴间隔定位，每个所述第一节段由编结成多个第一单元的多根柔软而有弹性的第一纤维件构成，每个节段具有两个相对设置的向外突出的端部；　　　　一组管形第二节段，每个该第二节段由多根比第一纤维件柔软的第二纤维件构成，该第二纤维件被编结成多个第二单元，每个第二节段沿所述轴同轴定位，并且通过将第二节段的端部与第一节段的突出端相互交织而以交替排列的形式与第一节段首尾相接，该第一节段形成多个凹陷，而第二节段则形成多个从套筒径向向外突出的凸起。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杰西卡L埃克斯，贾尼丝R梅登，丹尼E温特斯，
申请(专利权)人：费德罗莫格尔动力系公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]